Verbundprojekt: Optische Pulsbursts für die Mikromaterialbearbeitung von Metallen und Keramiken; Teilvorhaben: Femtosekunden Pulse hoher Energie in Yb-dotierten Faserverstärkern mit angepassten aktiven und passiven Komponenten

Im Teilvorhaben sollen die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen von aktiven Pump- und Signalkopplern, von Leistungsverstärkern auf der Basis von Ytterbium-dotierten photonischen Kristallfasern (PCF) und von Pulskompressor-einheiten, die aus Beugungsgittern und Prismen (GRISM) aufgebaut sind, erarbeitet werden. Die aktiven Koppler verwenden als Signalfaser eine aktive Ytterbium-dotierte Verstärkerfaser. Damit sind äußerst kompakte faserintegrierte Aufbauten möglich, für die Dispersionsterme höherer Ordnung (GVD und TOD) minimiert sind. Yb-dotierte PCF haben einen Kerndurchmesser von bis zu 40 µm. Damit kann die effektive Nichtlinearität stark reduziert werden, mit entsprechenden positiven Auswirkungen auf die Pulsform und ihren Phasengang. Die GRISM sind geeignet, auch die TOD wirksam zu kompensieren und damit eine Pulsdauer nahe der Bandbreitenbegrenzung zu realisieren. Mit diesen Komponenten sollen Lasersysteme realisiert und untersucht werden, die im Wellenlängenbereich um 1 µm Pulsenergien um ~10 µJ bei Pulsdauern im Bereich zwischen 100 und 150 fs generieren und gleichzeitig justagefrei, robust und zuverlässig sind. Diese Systeme können in der Mikromaterialbearbeitung von Metallen und Keramiken aber auch für die Bearbeitung von transparenten Materialien, wie bspw. Kunststoffe oder Glas eingesetzt werden.